Lista de exercícios - Cap 5 - Esc Perm Uniforme

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Hidráulica Geral 
Lista de exercícios - Condutos livres 
ESCOAMENTO PERMANENTE UNIFORME 
 
 
1) Determinar a altura d´água em uma galeria de águas pluviais, de concreto n=0,013, diâmetro 
igual a 0,80m, declividade de fundo 0,004m/m, transportando uma vazão de 600l/ em regime permanente 
e uniforme. 
Resp.: y = 0,5m 
 
2) Qual a relação entre as vazões transportadas, em regime permanente e uniforme, em uma 
galeria de águas pluviais, com lâmina d´água igual a 2/3 do diâmetro e a meia seção. 
Resp.: 1,58 
 
3) Dimensione um canal trapezoidal com taludes 2H:1V, declividade de fundo 0,001 m/m, 
revestimento dos taludes e fundo com alvenaria de pedra argamassada em condições regulares, para 
transportar uma vazão Q = 6,5 m³/s. Utilize uma razão de aspecto m=b/y=4. Calcule a velocidade média e 
verifique se a seção encontrada é de mínimo perímetro molhado. 
Resp.: y=1,02m; b=4,08m; seção não é de mínimo perímetro 
 
4) Um canal de drenagem, em terra com vegetação rasteira nos taludes e fundo, com taludes 
2,5H:1V, declividade de fundo 30 cm/km, foi dimensionado para uma determinada vazão de projeto, 
tendo-se chegado a uma seção com largura de fundo b=1,75m e altura d´água y=1,40m. 
a) Qual a vazão de projeto? 
b) A seção encontrada é de mínimo perímetro molhado? 
c) Se o projeto deve ser refeito para uma vazão de 6,0 m³/s e a seção é retangular, em concreto 
(n=0,014), qual será a altura de água para uma largura de fundo igual ao dobro da anterior? 
Resp.: a) Q=4,35m³/s; b) Não; c) y=1,57m 
 
5) Uma galeria de águas pluviais de 1,0m de diâmetro, coeficiente de rugosidade de manning 
n=0,013 e declividade de fundo = 2,5x10
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 m/m transporta, em condições de regime permanente e 
uniforme, uma vazão de 1,20m²/s. 
a) Determine a altura d´água e a velocidade média 
b) Qual seria a capacidade de vazão da galeria, se ela funcionasse na condição de máxima vazão? 
Resp.: a) y=0,82m, v=1,74m/s; b) Q=1,29m³/s 
 
6) Um canal trapezoidal, em reboco de cimento não completamente liso, com inclinação dos 
taludes 2H:1V, está sendo projetado para transportar uma vazão de 17m³/s a uma velocidade média de 
1,20m/s. Determine a largura de fundo, a profundidade em regime uniforme e a declividade de fundo para 
a seção hidráulica de máxima eficiência. 
Resp.: b=1,13m; y=2,39m; I=0,00022m/m 
 
7) Um canal trapezoidal deve transportar em regime uniforme uma vazão de 3,25m³/s, com 
declividade de fundo 0,0005m/m trabalhando na seção de mínimo perímetro molhado. A inclinação dos 
taludes é de 0,5H:1V e o revestimento será em alvenaria de pedra argamassada em condições regulares. 
Determine a altura d´água e a largura de fundo do canal. 
Resp.: y=1,56m; b=1,94m 
 
Hidráulica Geral 
Lista de exercícios - Condutos livres 
ESCOAMENTO PERMANENTE UNIFORME 
 
8) Dimensione um canal trapezoidal, com taludes 2H:1V, declividade de fundo 0,001m/m, com 
taludes e fundo em alvenaria de pedra argamassada, em boas condições, para transportar em regime 
uniforme uma vazão de 8,0m³/s, sujeita às condições: 
a) A máxima altura d´água deve ser de 1,15m; 
b) A máxima velocidade média deve ser de 1,30 m/s; 
c) A máxima largura na superfície livre deve ser de 8,0m. 
Resp.: b=3,25m; y=1,12m (valores aproximados) 
 
9) Qual o acréscimo percentual na vazão de uma galeria circular quando a área molhada passa da 
meia seção para a seção de máxima velocidade? 
Resp.:97,8% 
 
10) Um trecho de um sistema de drenagem de esgotos sanitários é constituído por duas 
canalizações em série, com as seguintes características: 
Trecho 1: D1=150mm, Io=0,060m/m; 
Trecho 2: D2=200mm; Io=0,007m/m; 
Determine a máxima e a mínima vazões no trecho para que se verifiquem as seguintes condições 
de norma: 
- Máxima lâmina d´água: y = 0,75 D e Mínima lâmina d´água: y = 0,20 D 
- Máxima velocidade: V = 4,0 m/s e Mínima velocidade: V = 0,50 m/s 
Coef. de rugosidade de manning n = 0,013. 
Resp.:Qmáx=0,025m³/s; Qmín=0,0033m³/s 
 
11) Determine a relação de vazões entre um canal trapezoidal em taludes 1H:1V, largura de fundo 
igual a 3 vezes a altura d´água, e um canal trapezoidal de mesmo ângulo de talude, mesma área molhada, 
mesma rugosidade e declividade de fundo, trabalhando na seção de mínimo perímetro molhado. 
Resp.:0,95 
 
12) Uma galeria de águas pluviais de diâmetro D transporta uma determinada vazão com uma 
área molhada tal que Rh = D/6. Nestas condições, calcule as relações V/Vp e Q/Qp. 
Resp.:V/Vp=0,762; Q/Qp=0,183 
 
13) Compare as declividades de um canal semicircular escoando cheio e de um canal retangular 
de mesma largura, mesma área molhada, mesmo revestimento e transportando a mesma vazão em regime 
permanente e uniforme. 
Resp.:Ic/Ir=0,84 
 
14) Um trecho de coletor de esgotos de uma cidade cuja rede está sendo remanejada tem 100m de 
comprimento e um desnível de 0,80m. Verifique se o diâmetro atual, de 200mm, permite o escoamento de 
uma vazão de 18,6l/s. Em caso contrário, qual deve ser o novo diâmetro desse trecho. Determine a lâmina 
líquida correspondente e a velocidade média. Material das tubulações n=0,013 e adote como lâmina 
d´água máxima no coletor y/D=0,50. 
Resp.: D=250mm; yo=102mm; v=0,99m/s